CN104950271B - 磁共振成像系统的接收机和磁共振成像系统 - Google Patents

磁共振成像系统的接收机和磁共振成像系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施方式公开了一种磁共振成像系统的接收机和磁共振成像系统。接收机包括：接收端，用于从磁共振成像系统的局部线圈接收模拟磁共振信号；发送端，用于向磁共振成像系统的图像重建装置发送数字磁共振信号；至少两个数字处理通道，与发送端连接，用于将模拟磁共振信号数字化为数字磁共振信号；通道选择单元，连接在数字处理通道与所述接收端之间，用于根据局部线圈的一类型信息从所述数字处理通道中选择一相应数字处理通道。本发明实施方式可以兼容多种类型的局部线圈，而无需对局部线圈进行重新设计，显著降低了系统成本。

Description

磁共振成像系统的接收机和磁共振成像系统
技术领域
本发明涉及磁共振成像技术领域，特别是涉及一种磁共振成像系统的接收机和磁共振成像系统。
背景技术
磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)是随着计算机技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。它利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核(即H+)发生振动产生射频信号，经计算机处理而成像。当把物体放置在磁场中，用适当的电磁波照射它，使之共振，然后分析它释放的电磁波，就可以得知构成这一物体的原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的精确立体图像。比如，可以通过磁共振成像扫描人类大脑获得的一个连续切片的动画，由头顶开始，一直到脚部。
在MRI系统中，发射线圈发射射频脉冲以实现磁共振。局部线圈(local coil)接收模拟磁共振信号，并发送模拟磁共振信号到接收线圈通道选择器(RCCS)以及接收机。模拟磁共振信号在接收机中被数字化。图像重建装置利用数字磁共振信号重现图像。
目前已经有多种类型的局部线圈以及相对应的接收机。比如，在公开号为CN103513196A的专利文献中披露了一种磁共振接收机及其接收信号处理方法和装置。该技术方案的磁共振接收机包括：至少两路接收通道以及至少两个模数转换电路和接收信号处理装置。而且接收信号处理装置包括：至少两组开关单元，分别对应一个模数转换电路；控制单元，用于控制开关单元的连通以及模数转换电路的连通；合成单元，用于将与工作通道连通的模数转换电路输出的数字信号相加。
然而，这种接收机只能接收来自于特定类型局部线圈的磁共振信号，而不能够兼容多种类型的局部线圈。如果需要接收机支持其它类型的局部线圈，需要对局部线圈进行重新设计，这就显著提高了系统成本。
发明内容
本发明实施方式提出一种磁共振成像系统的接收机，以降低成本。
本发明实施方式提出一种磁共振成像系统，以降低成本。
本发明实施方式的技术方案如下：
一种磁共振成像系统的接收机，包括：
一接收端，用于从所述磁共振成像系统的一局部线圈接收一模拟磁共振信号；
一发送端，用于向所述磁共振成像系统的一图像重建装置发送一数字磁共振信号；
至少两个数字处理通道，与所述发送端连接，用于将所述模拟磁共振信号数字化为所述数字磁共振信号；
一通道选择单元，连接在所述数字处理通道与所述接收端之间，用于根据所述局部线圈的一类型信息从所述数字处理通道中选择一相应数字处理通道。
该通道选择单元，还与所述磁共振成像系统的控制单元连接，用于从所述控制单元获取所述类型信息。
该通道选择单元是一切换开关，所述切换开关根据所述类型信息接通所述相应数字处理通道。
所述数字处理通道包括一射频信号数字处理通道和/或一中频信号数字处理通道。
所述数字处理通道包括一射频信号数字处理通道和一中频信号数字处理通道，该通道选择单元包括与所述射频信号数字处理通道连接的一带通滤波器，和与所述中频信号数字处理通道连接的一低通滤波器。
还包括：
一增益可调放大器，用于对所述模拟磁共振信号进行放大。
所述增益可调放大器连接在所述接收端和所述通道选择单元之间。
所述增益可调放大器根据所述类型信息调整所述增益可调放大器的一增益系数。
所述增益可调放大器与所述磁共振成像系统的一控制单元连接，用于从所述控制单元获取所述类型信息。
一种磁共振成像系统，包括如上任一所述的接收机。
从上述技术方案可以看出，本发明实施方式的磁共振成像系统的接收机包括：接收端，用于从磁共振成像系统的局部线圈接收模拟磁共振信号；发送端，用于向磁共振成像系统的图像重建装置发送数字磁共振信号；至少两个数字处理通道，与发送端连接，用于将模拟磁共振信号数字化为数字磁共振信号；通道选择单元，连接在数字处理通道与所述接收端之间，用于根据局部线圈的一类型信息从所述数字处理通道中选择一相应数字处理通道。由此可见，应用本发明实施方式之后，接收机可以兼容多种类型的局部线圈，而无需对局部线圈进行重新设计，显著降低了系统成本。
而且，本发明实施方式在接收机侧对类型1的接收线圈的模拟磁共振信号分别进行了一次放大和二次放大，从而对射频信号在传输过程中的较大衰减进行了良好补偿。另外，对于类型2的局部线圈的模拟磁共振信号，本发明实施方式在执行完数字化处理之后再执行信号分离，而不是在模拟阶段执行信号分离，从而可以降低模拟电路的成本。还有，本发明实施方式通过复用元件，还可以降低数字处理通道的数目。
附图说明
图1为根据本发明磁共振成像系统的接收机的结构图。
图2为根据本发明第一实施方式磁共振成像系统的接收机的结构图。
图3为根据本发明第一实施方式1.5T磁共振成像系统的接收机的结构图。
图4为根据本发明第二实施方式磁共振成像系统的接收机的结构图。
图5为根据本发明磁共振成像系统的磁共振信号的接收方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以阐述性说明本发明，并不用于限定本发明的保护范围。
为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本发明的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本发明的方案。但是很明显，本发明的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本发明的方案，一些实施方式没有进行细致地描述，而是仅给出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根据……”是指“至少根据……，但不限于仅根据……”。由于汉语的语言习惯，下文中没有特别指出一个成分的数量时，意味着该成分可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。
图1为根据本发明磁共振成像系统的接收机的结构图。
如图1所示，该接收机1包括：
接收端7，用于从磁共振成像系统的一局部线圈接收一模拟磁共振信号；
发送端2，用于向磁共振成像系统的一图像重建装置发送一数字磁共振信号；
多个数字处理通道21、22...2n，其中n为至少为2的正整数；与发送端2连接，用于将模拟磁共振信号数字化为数字磁共振信号
通道选择单元11，连接在数字处理通道21、22...2n与接收端7之间，用于根据局部线圈的一类型信息(ToL)从数字处理通道21、22...2n中选择一相应数字处理通道；其中所确定的数字处理通道，用于对从该局部线圈接收的模拟磁共振信号执行数字化处理。
具体地，数字处理通道21、22...2n当分别被通道选择单元11选中时，分别对从与各自类型信息相对应的局部线圈所接收的模拟磁共振信号执行数字化处理，其数字磁共振信号输出分别为Dg_CH1、Dg_CH2、Dg_CHn。发送端2向磁共振成像系统的一图像重建装置发送数字磁共振信号Dg_CH1、Dg_CH2、Dg_CHn。
在本发明实施方式中，数字处理通道与局部线圈的类型保持对应关系。局部线圈的类型可以为多种。相应地，数字处理通道的数目也为多个。
比如，局部线圈可以不包含混频处理单元，该局部线圈所发射出的模拟磁共振信号为射频信号。此时，对于该不包含混频处理单元的局部线圈的模拟磁共振信号，数字处理通道优选具有较大功率的放大器，从而放大由于射频信号在缆线传输而造成的较大衰减。
另外，局部线圈还可以包含混频处理单元，混频处理单元处理后的发射模拟磁共振信号为中频信号。此时，由于中频信号在缆线传输的衰减较小，因此对应于该包含混频处理单元的局部线圈的数字处理通道优选具有较低功率的放大器。
在这里，射频信号指从接收端7接收到的未混频前的信号。射频信号经过混频下变频到中频段(比如，频段范围大致为3000KHz)就成为中频信号。
局部线圈具体可以实施为体线圈、头线圈、颈线圈，等等。以上详细描述了局部线圈的具体实施方式，本领域人员可以意识到，这种罗列仅是示范性的，并不用于对局部线圈进行限定。
优选地，数字处理通道包括射频信号数字处理通道和/或中频信号数字处理通道。
在一个实施方式中，射频信号数字处理通道依次包括：放大器；带通滤波器；A/D转换器；以及数字下变频器。放大器对接收到的射频模拟磁共振信号进行放大；带通滤波器对放大后的射频模拟磁共振信号进行滤波；A/D转换器将滤波后的射频模拟磁共振信号转换为数字磁共振信号；数字下变频器对该数字磁共振信号执行数字下变频处理。
在一个实施方式中，中频信号数字处理通道依次包括：低通滤波器；A/D转换器；数字下变频器。低通滤波器对接收到的中频模拟磁共振信号进行低通滤波；A/D转换器将滤波后的中频模拟磁共振信号转换为数字磁共振信号；数字下变频器对该数字磁共振信号执行数字下变频处理。
基于各种应用环境和需求的变化，射频信号数字处理通道和中频信号数字处理通道中的电子元器件可以有相应的变化，本发明实施方式对此并不限定。
在本发明实施方式中，相同类型的局部线圈设置有同一类型信息。
比如，可以在各个局部线圈中存储自身的类型信息。当局部线圈接入磁共振成像系统(比如插入到病床插槽)时，磁共振成像系统的控制单元可以从局部线圈获取该类型信息。通道选择单元11可以从磁共振成像系统的控制单元获取该类型信息，从而能够基于该类型信息确定对应于该局部线圈的数字处理通道。
再比如，可以在各个局部线圈中存储自身的类型信息。当局部线圈接入磁共振成像系统(比如插入到病床插槽)时，该局部线圈可以通过有线或无线通信方式向通道选择单元11发送自身的类型信息。通道选择单元11可以从局部线圈接收该类型信息，从而能够基于该类型信息确定对应于该局部线圈的数字处理通道。
在一个实施方式中：
通道选择单元11具体可以实施为切换开关，用于基于局部线圈的类型信息在多个数字处理通道21、22...2n之间切换。
在一个实施方式中：
数字处理通道包括一射频信号数字处理通道和一中频信号数字处理通道，该通道选择单元11包括与射频信号数字处理通道连接的一带通滤波器，和与中频信号数字处理通道连接的一低通滤波器。
具体地，通道选择单元11具体还可以实施为并联连接的带通滤波器和低通滤波器。当局部线圈包含混频处理单元时，局部线圈发射出的射频信号经过带通滤波器的滤波进入A/D转换器。当局部线圈不包含混频处理单元时，局部线圈发射出的中频信号经过低通滤波器的滤波进入A/D转换器。
优选地，该接收机1还包括：
增益可调放大器，用于对模拟磁共振信号进行放大。增益可调放大器连接在接收端7和通道选择单元11之间，可以根据局部线圈类型信息调整自身的增益系数。当基于局部线圈的类型信息判定所接收的发射模拟磁共振信号为中频信号时，由于中频信号在缆线传输的衰减较小，因此可以降低增益可调放大器的增益到第一预定阈值。当基于局部线圈的类型信息判定所接收的发射模拟磁共振信号为射频信号时，由于中频信号在缆线传输的衰减较小，因此可以提高增益可调放大器的增益到第二预定阈值。其中，第二预定阈值高于第一预定阈值
在一个实施方式中，增益可调放大器与磁共振成像系统的一控制单元连接，用于从控制单元获取类型信息。
基于上述分析，图2为根据本发明第一实施方式磁共振成像系统的接收机的结构图。
如图2所示，局部线圈组3中包含有多个局部线圈，而且这些局部线圈类型相同，均不包含混频处理单元，这些局部线圈所输出的模拟磁共振信号都处于射频(RF)。假定局部线圈组3中各个局部线圈的类型为类型1。
另外，局部线圈组4中包含有多个局部线圈，这些局部线圈类型相同且均包含混频处理单元，各个混频单元分别具有本振信号输入LO。局部线圈组4中各个局部线圈的各自模拟磁共振信号分别被混频单元混频为中频(IF)。而且，局部线圈组4中的多个局部线圈的各自中频模拟磁共振信号(IF1和IF2)结合为一路模拟磁共振信号，并将该结合模拟磁共振信号输出到线圈通道选择器5。假设局部线圈组4中各个局部线圈的类型为类型2。
局部线圈组3和局部线圈组4分别接入接收线圈通道选择器5的输入端口。接收线圈通道选择器5分别为局部线圈组3和局部线圈组4中的各个局部线圈分配射频信号输出端口。射频信号输出端口与局部线圈保持对应。
当将局部线圈组3和局部线圈组4接入磁共振成像系统(比如插入到病床插槽)时，磁共振成像系统的控制单元可以从局部线圈组3和局部线圈组4获取各自的类型信息(即类型1和类型2)。开关11可以从控制单元获取各个局部线圈的类型信息，并基于局部线圈的类型信息以及该局部线圈对应的射频信号输出端口确定出对应于该局部线圈的数字处理通道。
在图2中，接收机1包括与一级放大器13相连的两路数字处理通道以及与一级放大器15相连的两路数字处理通道。实际上，接收机1还可以包含更多的数字处理通道，本发明实施方式对此并无限定。
一级放大器13的输入端即为接收机1的输入端，连接到接收线圈通道选择器5的输出端口A。下面以接收线圈通道选择器5的输出端口A为例进行说明。
接收线圈通道选择器5的输出端口A连接到一级放大器13的输入端，一级放大器13用于对接收线圈通道选择器5通过该输出端口A从局部线圈组3或局部线圈组4接收的模拟磁共振信号进行一级放大。
当开关11判定通过该输出端口A输入的模拟磁共振信号来自于类型1的局部线圈时，触点S1连通，一级放大后的模拟磁共振信号依次经过二级放大器21、带通滤波器22、开关24(此时触电S3保持闭合)和A/D转换器25。而且，A/D转换器25对模拟磁共振信号进行数字化，从而将模拟磁共振信号转换为数字磁共振信号。
接着，数字磁共振信号进入下变频单元6。下变频单元6中的数字带通滤波器31和抽取操作器32分别执行数字带通滤波和抽取操作，以降低数字磁共振信号的频率，最后再经过混频器44得到最终的数字磁共振信号Dig_CH1。此时，二级放大器21、带通滤波器22、开关24(触电S3保持闭合)、A/D转换器25、数字带通滤波器31和抽取操作器32、混频器44构成一数字处理通道。
当开关11判定通过该输出端口A输入的模拟磁共振信号(该模拟磁共振信号由局部线圈组4中的两路模拟磁共振信号结合而成)来自于类型2的局部线圈时，触点S2连通，一级放大后的模拟磁共振信号依次经过低通滤波器23、开关24(此时触电S4保持闭合)和A/D转换器25。A/D转换器25对模拟磁共振信号进行数字化，从而将模拟磁共振信号转换为数字磁共振信号。
接着，数字磁共振信号进入下变频单元6。该数字磁共振信号实际包含有两路信号，这两路信号具有不同的频率，分别对应于局部线圈组4中被结合的两路模拟磁共振信号。
相应地，下变频单元6具有两路。第一路用于处理频率较高的信号。在第一路中，数字带通滤波器31和抽取操作器32分别执行数字带通滤波和抽取操作，以降低第一路数字磁共振信号的频率，最后再经过混频器44得到最终的第一路数字磁共振信号Dig_CH1。第二路用于处理频率较低的信号。在第二路中，数字带通滤波器41和抽取操作器42分别执行数字带通滤波和抽取操作，以降低第二路数字磁共振信号的频率，最后得到最终的第二路数字磁共振信号Dig_CH2。此时，低通滤波器23、开关24(此时触电S4保持闭合)、A/D转换器25、数字带通滤波器31、抽取操作器32、混频器44、数字带通滤波器41和抽取操作器42构成一数字处理通道。各路数字磁共振信号再通过输出端发送到磁共振成像系统的图像重建装置。
类似地，开关12具有与开关11相同的功能。与一级放大器15相连的两路数字处理通道也具有类似的处理机制，本发明实施方式对此不再赘述。
由此可见，在接收机1一侧对类型1的接收线圈的模拟磁共振信号分别进行了一次放大和二次放大，从而对射频信号在传输过程中的更大衰减进行了良好补偿。而且，对类型2的接收线圈的模拟磁共振信号，接收机1无需执行二次放大，而是直接通过低通滤波器进行滤波。
而且，对于类型2的局部线圈的模拟磁共振信号(结合有两个局部线圈的两路模拟磁共振信号)，本发明实施方式在执行完数字化处理之后再执行信号分离，而不是在模拟阶段执行信号分离，从而可以降低模拟电路的成本。
另外，本发明实施方式通过复用元件，还可以降低数字处理通道的数目。比如，现有技术中类型2的局部线圈如果有16个，则需要有16条数字处理通道，而本发明实施方式只需要8条数字处理通道。
基于上述分析，图3为根据本发明第一实施方式1.5T磁共振成像系统的接收机的结构图。
如图3所示，局部线圈组3中包含有多个局部线圈，而且这些局部线圈类型相同，均不包含混频处理单元，这些局部线圈所输出的模拟磁共振信号都处于射频(RF)。假定局部线圈组3中各个局部线圈的类型为类型1。而且，类型1的局部线圈的模拟磁共振信号的频率为63.6MHZ。
另外，局部线圈组4中包含有两个局部线圈，这些局部线圈类型相同且均包含混频处理单元，各个混频单元分别具有本振信号输入LO。局部线圈组4中各个局部线圈的模拟磁共振信号分别被混频单元混频为中频(IF)。类型2的局部线圈的各个单圈所接收的模拟磁共振信号的频率均为63.6MHZ，混频单元的本振信号分别为55MHz和75MHz，因此得到的两路中频模拟磁共振信号频率分别为8.6MHz和11.4MHz。
而且，局部线圈组4中的两个局部线圈的中频模拟磁共振信号(即8.6MHz的模拟磁共振信号和11.4MHz的模拟磁共振信号)结合为一路模拟磁共振信号，并将该结合模拟磁共振信号输出到线圈通道选择器5。假设局部线圈组4中各个局部线圈的类型为类型2。
局部线圈组3和局部线圈组4分别接入接收线圈通道选择器5的输入端口。接收线圈通道选择器5分别为局部线圈组3和局部线圈组4中的各个局部线圈分配射频信号输出端口。射频信号输出端口与局部线圈保持对应。
当将局部线圈组3和局部线圈组4接入磁共振成像系统(比如插入到病床插槽)时，磁共振成像系统的控制单元可以从局部线圈组3和局部线圈组4获取各自的类型信息(即类型1和类型2)。开关11和开关12可以从控制单元获取各个局部线圈的类型信息，并基于局部线圈的类型信息以及该局部线圈对应的射频信号输出端口确定出对应于该局部线圈的数字处理通道。
在图3中，接收机1包括与一级放大器13相连的两路数字处理通道以及与一级放大器15相连的两路数字处理通道。实际上，接收机1还可以包含更多的数字处理通道，本发明实施方式对此并无限定。
一级放大器13的输入端即为接收机1的输入端，连接到接收线圈通道选择器5的输出端口A。下面以接收线圈通道选择器5的输出端口A为例进行说明。
假定局部线圈组3与接收线圈通道选择器5的输入端口A相对应。接收线圈通道选择器5的输出端口A连接到一级放大器13的输入端，一级放大器13用于对接收线圈通道选择器从局部线圈组3接收的模拟磁共振信号(63.6MHz)进行一级放大。
当开关11判定输入的模拟磁共振信号来自于类型1的局部线圈时，触点S1连通，一级放大后的模拟磁共振信号依次经过二级放大器21、带通滤波器22、开关24(此时触电S3保持闭合)和A/D转换器25。A/D转换器25对模拟磁共振信号进行数字化，从而将模拟磁共振信号转换为数字磁共振信号。接着，数字磁共振信号进入下变频单元6。下变频单元6中的数字带通滤波器31和抽取操作器32分别执行数字带通滤波和抽取操作，以降低数字磁共振信号的频率，最后再经过混频器得到最终的数字磁共振信号Dig_CH1。其中，数字带通滤波之后的频率为16.4MHz，抽取操作之后的频率为3.6MHz；混频器输出的Dig_CH1的频率为1.4MHz。各路数字磁共振信号再通过输出端发送到磁共振成像系统的图像重建装置。
假定局部线圈组4与接收线圈通道选择器5的输入端口B相对应。一级放大器15的输入端连接到接收线圈通道选择器5的输出端口B。
当开关12判定输入的模拟磁共振信号来自于类型2的局部线圈时，触点S5连通，一级放大后的模拟磁共振信号依次经过低通滤波器33、开关34(此时触电S7保持闭合)和A/D转换器35。A/D转换器35对模拟磁共振信号进行数字化，从而成为数字磁共振信号。接着，数字磁共振信号进入下变频单元6。该数字磁共振信号实际包含有两路信号，这两路信号具有不同的频率(即8.6MHz和11.4MHz)，而且对应于局部线圈组4中被结合的两路模拟磁共振信号。
相应地，下变频单元6具有两路。第一路用于处理频率较高的信号(即11.4MHz)。在第一路中，数字带通滤波器51和抽取操作器52分别执行数字带通滤波和抽取操作，以降低第一路数字磁共振信号的频率，最后再经过混频器54得到最终的数字磁共振信号，最终输出的数字磁共振信号频率为1.4MHz。第二路用于处理频率较低的信号。在第二路中，数字带通滤波器61和抽取操作器62分别执行数字带通滤波和抽取操作，以降低第二路数字磁共振信号的频率，最后得到最终的第二路数字磁共振信号，最终输出的数字磁共振信号频率为1.4MHz。
由此可见，在接收机侧对类型1的接收线圈的模拟磁共振信号分别进行了一次放大和二次放大，从而对射频信号在传输过程中的更大衰减进行了良好补偿。而且，对于来自类型2的接收线圈的模拟磁共振信号，无需执行二次放大，直接通过低通滤波器进行滤波。
而且，对于类型2的局部线圈的模拟磁共振信号(结合有两个局部线圈的两路模拟磁共振信号)，本发明实施方式在执行完数字化处理之后再执行信号分离，而不是在模拟阶段执行信号分离，从而可以降低模拟电路的成本。
图4为根据本发明第二实施方式磁共振成像系统的接收机的结构图。
由图4可见，局部线圈组3中包含有多个局部线圈，而且这些局部线圈类型相同，均不包含混频处理单元，这些局部线圈所输出的模拟磁共振信号都处于射频(RF)。假定局部线圈组3中各个局部线圈的类型为类型1。
另外，局部线圈组4中包含有多个局部线圈，这些局部线圈类型相同且均包含混频处理单元，各个混频单元分别具有本振信号输入LO。局部线圈组4中各个局部线圈的各自模拟磁共振信号分别被混频单元混频为中频(IF)。而且，局部线圈组4中的多个局部线圈的各自中频模拟磁共振信号结合为一路模拟磁共振信号，并将该结合模拟磁共振信号输出到线圈通道选择器5。假设局部线圈组4中各个局部线圈的类型为类型2。
局部线圈组3和局部线圈组4分别接入接收线圈通道选择器5的输入端口。接收线圈通道选择器5分别为局部线圈组3和局部线圈组4中的各个局部线圈分配射频信号输出端口。射频信号输出端口与局部线圈保持对应。
当将局部线圈组3和局部线圈组4接入磁共振成像系统(比如插入到病床插槽)时，磁共振成像系统的控制单元可以从局部线圈组3和局部线圈组4获取各自的类型信息(即类型1和类型2)。可调增益放大器61可以从控制单元获取各个局部线圈的类型信息，并基于局部线圈的类型信息以及该局部线圈对应的射频信号输出端口确定出相应的增益系数。
在图4中，并联连接的带通滤波器62和低通滤波器63共同构成了通道选择单元11。
当通道选择单元11判定通过该输出端口A输入的模拟磁共振信号来自于类型1的局部线圈时，带通滤波器62的允许特定频段提高，从而模拟磁共振信号可以经过带通滤波器62，而不会经过低通滤波器63。当通道选择单元11判定通过该输出端口A输入的模拟磁共振信号来自于类型2的局部线圈时，低通滤波器63的允许特定频段降低，从而模拟磁共振信号可以经过低通滤波器63，而不会经过带通滤波器62。
基于上述详细分析，本发明实施方式还提出了一种磁共振成像系统的磁共振信号的接收方法。
图5为根据本发明实施方式的磁共振成像系统的磁共振信号的接收方法流程图。
如图5所示，该方法包括：
步骤S501：根据一局部线圈的一类型信息从至少一个数字处理通道中确定一数字处理通道。
步骤S502：确定的数字处理通道对从该局部线圈接收的一模拟磁共振信号执行数字化处理。
在一个实施方式中，该方法还包括：
从磁共振成像系统的一控制单元获取类型信息。
需要说明的是，上述各流程和各结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。各模块的划分仅仅是为了便于描述采用的功能上的划分，实际实现时，一个模块可以分由多个模块实现，多个模块的功能也可以由同一个模块实现，这些模块可以位于同一个设备中，也可以位于不同的设备中。
各实施方式中的硬件模块可以以机械方式或电子方式实现。例如，一个硬件模块可以包括专门设计的永久性电路或逻辑器件(如专用处理器，如FPGA或ASIC)用于完成特定的操作。硬件模块也可以包括由软件临时配置的可编程逻辑器件或电路(如包括通用处理器或其它可编程处理器)用于执行特定操作。至于具体采用机械方式，或是采用专用的永久性电路，或是采用临时配置的电路(如由软件进行配置)来实现硬件模块，可以根据成本和时间上的考虑来决定。
本发明还提供了一种机器可读的存储介质，存储用于使一机器执行如本文所述方法的指令。具体地，可以提供配有存储介质的系统或者装置，在该存储介质上存储着实现上述实施方式中任一实施方式的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机(或CPU或MPU)读出并执行存储在存储介质中的程序代码。此外，还可以通过基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作。还可以将从存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展单元中设置的存储器中，随后基于程序代码的指令使安装在扩展板或者扩展单元上的CPU等来执行部分和全部实际操作，从而实现上述实施方式中任一实施方式的功能。
用于提供程序代码的存储介质实施方式包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上下载程序代码。
综上所述，本发明实施方式的磁共振成像系统的接收机包括：接收端，用于从磁共振成像系统的局部线圈接收模拟磁共振信号；发送端，用于向磁共振成像系统的图像重建装置发送数字磁共振信号；至少两个数字处理通道，与发送端连接，用于将模拟磁共振信号数字化为数字磁共振信号；通道选择单元，连接在数字处理通道与所述接收端之间，用于根据局部线圈的一类型信息从所述数字处理通道中选择一相应数字处理通道。由此可见，应用本发明实施方式之后，可以兼容多种类型的局部线圈，而无需对局部线圈进行重新设计，显著降低了系统成本。
而且，本发明实施方式在接收机侧对类型1的接收线圈的模拟磁共振信号分别进行了一次放大和二次放大，从而对射频信号在传输过程中的更大衰减进行了良好补偿。
另外，对于类型2的局部线圈的模拟磁共振信号，本发明实施方式在执行完数字化处理之后再执行信号分离，而不是在模拟阶段执行信号分离，从而可以降低模拟电路的成本。
还有，本发明实施方式通过复用元件，还可以降低数字处理通道的数目。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种磁共振成像系统的接收机，包括：
一接收端，用于从所述磁共振成像系统的一局部线圈接收一模拟磁共振信号；
一发送端，用于向所述磁共振成像系统的一图像重建装置发送一数字磁共振信号；
至少两个数字处理通道，与所述发送端连接，用于将所述模拟磁共振信号数字化为所述数字磁共振信号；
一通道选择单元，连接在所述数字处理通道与所述接收端之间，用于根据所述局部线圈的一类型信息从所述数字处理通道中选择一相应数字处理通道，
所述数字处理通道包括一射频信号数字处理通道和一中频信号数字处理通道，该通道选择单元包括与所述射频信号数字处理通道连接的一带通滤波器，和与所述中频信号数字处理通道连接的一低通滤波器。
2.根据权利要求1所述的接收机，其特征在于，该通道选择单元，还与所述磁共振成像系统的控制单元连接，用于从所述控制单元获取所述类型信息。
3.根据权利要求1所述的接收机，其特征在于，该通道选择单元是一切换开关，所述切换开关根据所述类型信息接通所述相应数字处理通道。
4.根据权利要求1所述的磁共振成像系统的接收机，其特征在于，还包括：
一增益可调放大器，用于对所述模拟磁共振信号进行放大。
5.根据权利要求4所述的磁共振成像系统的接收机，其特征在于，所述增益可调放大器连接在所述接收端和所述通道选择单元之间。
6.根据权利要求5所述的磁共振成像系统的接收机，其特征在于，所述增益可调放大器根据所述类型信息调整所述增益可调放大器的一增益系数。
7.根据权利要求6所述的接收机，其特征在于，所述增益可调放大器与所述磁共振成像系统的一控制单元连接，用于从所述控制单元获取所述类型信息。
8.一种磁共振成像系统，包括如权利要求1-7中任一所述的接收机。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101734998B1 (ko) * 2015-08-31 2017-05-12 삼성전자주식회사 자기공명영상장치 및 그 제어방법
CN105785293B (zh) * 2016-02-22 2018-02-13 中国科学院武汉物理与数学研究所 一种惰性气体原子核通道装置及磁共振成像方法
US10459049B2 (en) 2016-04-11 2019-10-29 Canon Medical Systems Corporation Magnetic resonance imaging apparatus
CN106526513A (zh) * 2016-10-10 2017-03-22 上海理工大学 基于异构双核的磁共振接收机
CN109557488A (zh) * 2017-09-25 2019-04-02 西门子(深圳)磁共振有限公司 一种磁共振接收模块、病床和磁共振成像系统的接收系统
CN110794349B (zh) * 2018-08-02 2022-05-20 西门子(深圳)磁共振有限公司 头颈线圈、射频信号处理方法和磁共振成像装置
CN111973186B (zh) * 2019-05-22 2024-04-16 西门子(深圳)磁共振有限公司 磁共振信号传输线连接构造及具备其的磁共振成像设备
CN112019300B (zh) * 2020-08-14 2023-08-11 平康(深圳)医疗设备科技有限公司 一种核磁共振成像设备信号无线传输的方法
CN114325519A (zh) * 2020-09-30 2022-04-12 西门子(深圳)磁共振有限公司 局部线圈、系统接收器、无线传输系统、方法和成像系统
CN112462308A (zh) * 2020-10-21 2021-03-09 上海东软医疗科技有限公司 磁共振信号接收装置和磁共振设备
WO2023174412A1 (en) * 2022-03-17 2023-09-21 Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. Devices for processing magnetic resonance signals

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7173427B1 (en) * 2005-12-23 2007-02-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance imaging method
CN102565733A (zh) * 2011-12-12 2012-07-11 中国科学院深圳先进技术研究院 磁共振多核阵列射频装置及磁共振信号接收方法
CN103135079A (zh) * 2011-11-30 2013-06-05 西门子(深圳)磁共振有限公司 磁共振信号的接收方法、接收系统及磁共振成像系统
CN103513196A (zh) * 2012-06-19 2014-01-15 上海联影医疗科技有限公司 磁共振系统、磁共振接收机及其接收信号处理方法和装置
CN203444094U (zh) * 2013-09-16 2014-02-19 西门子(深圳)磁共振有限公司 一种局部线圈接收通道选择器、局部线圈及磁共振成像系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6448770B1 (en) * 2000-03-30 2002-09-10 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Gain selection for magnetic resonance imaging and spectroscopy
WO2008075268A1 (en) 2006-12-19 2008-06-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. Mri system with direct digital receiver using resampling
DE102008023467B4 (de) 2008-05-14 2012-06-14 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung zur Übertragung von Magnetresonanzsignalen
DE102008063460B4 (de) * 2008-12-17 2011-12-01 Siemens Aktiengesellschaft Magnetresonanz-Empfangssystem, Übertragungssignal-Empfangsbaugruppe, Magnetresonanzsystem und Verfahren zum Übertragen von MR-Antwortsignalen

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7173427B1 (en) * 2005-12-23 2007-02-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance imaging method
CN103135079A (zh) * 2011-11-30 2013-06-05 西门子(深圳)磁共振有限公司 磁共振信号的接收方法、接收系统及磁共振成像系统
CN102565733A (zh) * 2011-12-12 2012-07-11 中国科学院深圳先进技术研究院 磁共振多核阵列射频装置及磁共振信号接收方法
CN103513196A (zh) * 2012-06-19 2014-01-15 上海联影医疗科技有限公司 磁共振系统、磁共振接收机及其接收信号处理方法和装置
CN203444094U (zh) * 2013-09-16 2014-02-19 西门子(深圳)磁共振有限公司 一种局部线圈接收通道选择器、局部线圈及磁共振成像系统

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